[0001] Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Arbeitsfahrzeug und ein Verfahren
dafür.
[0002] Derartige Arbeitsfahrzeuge sind typischerweise zwei- oder mehrachsige Radfahrzeuge.
Hierzu gehören zum Beispiel Lader, insbesondere Radlader, Telelader oder Kompaktlader,
sowie Dumper (Muldenfahrzeuge) oder Bagger.
[0003] Die Arbeitsfahrzeuge weisen insbesondere eine Betriebsbremse, zum Beispiel eine Fußbremse
auf, über die der Fahrer im normalen Betrieb die Bremswirkung über ein Bremspedal
dosieren kann. Darüber hinaus muss bei derartigen Arbeitsfahrzeugen eine Parkbremse,
zum Beispiel eine von Hand schaltbare Handbremse oder Feststellbremse, vorgesehen
sein, damit das Fahrzeug im Stillstand gegen ein Wegrollen gesichert ist, und zwar
auch dann, wenn sich der Fahrer vom Fahrzeug entfernt. Die Betriebsbremse dient somit
zum dosierten Bremsen des Fahrzeugs über einen längeren (oder auch kürzeren) Zeitraum,
insbesondere aus einer höheren Geschwindigkeit. Die Parkbremse hingegen dient dazu,
das Fahrzeug im Stillstand festzuhalten und ein ungewolltes Wegfahren zu verhindern.
[0004] Die Parkbremse erfordert bei Arbeitsfahrzeugen nach dem Stand der Technik eine manuelle
Betätigung durch den Fahrer, zum Beispiel durch Drücken eines Schalters, Betätigen
eines Hebels etc.
[0005] Typisch für den Betrieb derartiger Arbeitsfahrzeuge ist es, dass der Fahrer auch
bei laufendem Motor das Fahrzeug verlässt, um bestimmte Arbeitshandlungen vorzunehmen.
Das Fahrzeug steht dann unter Umständen minutenlang mit im Leerlauf laufendem Motor.
Dabei muss ein unerwünschtes Losrollen des Fahrzeugs vermieden werden. Eine entsprechende
Gefahr besteht insbesondere dann, wenn das Arbeitsfahrzeug nicht exakt in einer Ebene
steht. Hier kann es passieren, dass der Fahrer in der Annahme, die Parkbremse betätigt
zu haben, das Fahrzeug verlässt, während das Fahrzeug stillsteht. Wenn in dieser Situation
die Parkbremse jedoch nicht betätigt wurde, kann das Fahrzeug jederzeit losrollen,
was zu einer Gefährdung der Umgebung führt. Diese Gefahr wird noch dadurch erhöht,
dass sich aufgrund der mitunter starken Vibrationen des Motors (häufig ein Dieselmotor)
erst nach einiger Zeit eine Bewegung des Fahrzeugs einstellt. Zudem sind derartige
Fahrzeuge häufig hydrostatisch angetrieben, so dass der Hydromotor ein Bremsmoment
aufbringt. Dies kann ebenfalls zu einer Verzögerung der Bewegung führen, so dass sich
ein Bediener vielleicht schon vom Fahrzeug entfernt hat und nicht mehr eingreifen
kann.
[0006] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsfahrzeug anzugeben, das
nicht unerwünscht bzw. unkontrolliert losrollen kann.
[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Arbeitsfahrzeug mit einem Bremssystem
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zum automatischen Aktivieren
einer Parkbremseinrichtung in einem Arbeitsfahrzeug wird in dem nebengeordneten Anspruch
angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
[0008] Es wird ein Arbeitsfahrzeug mit einem Bremssystem angegeben, mit einem Motor, dessen
Drehzahl über ein Fahrpedal veränderbar ist, einer Parkbremseinrichtung und mit einer
Bremssteuerung zum Betätigen der Parkbremseinrichtung. Die Bremssteuerung ist ausgebildet
zum automatischen Aktivieren der Parkbremseinrichtung, wenn wenigstens eine der folgenden
Bedingungen erfüllt ist:
- das Fahrpedal wird über einen vorbestimmten Inaktivitätszeitraum nicht betätigt und
eine Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- ein Fahrtrichtungsschalter ist in eine Stellung "neutral" eingelegt und die Fahrgeschwindigkeit
liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und erhöht sich nachfolgend, ohne dass das Fahrpedal
betätigt wird;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Betriebsbremse ist durch einen Fahrer aktiviert;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und es ist eine Abwesenheit des Fahrers von einem
Fahrersitz feststellbar.
[0009] Sofern von einer Fahrgeschwindigkeit von Null gesprochen wird, handelt es sich um
eine Geschwindigkeit, die hinreichend gering ist, um den Fahrer annehmen zu lassen,
dass das Fahrzeug steht. Bei großen Fahrzeugen kann es vom Fahrzeugsitz schwer zu
erkennen sein, ob ein Fahrzeug noch sehr geringfügig rollt oder schon steht. Die Geschwindigkeit
von Null ist deshalb so zu verstehen, dass das Fahrzeug den Eindruck vermittelt es
würde still stehen, was bei einer Geschwindigkeit von 3 km/h und darunter, insbesondere
von 1 km/h und darunter der Fall ist.
[0010] Bei dem Arbeitsfahrzeug kann es sich insbesondere um ein zwei- oder mehrachsiger
Radfahrzeug wie einen Lader, einen Bagger oder einem Dumper handeln.
[0011] Der Motor ist üblicherweise als Dieselmotor ausgeführt. Mit Hilfe des Fahrpedals
(Gaspedal) kann der Bediener die Motordrehzahl und -leistung verändern.
[0012] Die Parkbremseinrichtung ist in geeigneter Weise in dem Arbeitsfahrzeug vorgesehen.
Insbesondere kann die Parkbremseinrichtung eine Parkbremse aufweisen, die an einer
gebremsten Vorder- oder Hinterachse des Arbeitsfahrzeugs angebaut ist. Ebenso ist
es möglich, auch mehrere Achsen, zum Beispiel die Vorderachse und die Hinterachse,
mit jeweils einer oder mehreren Parkbremsen auszustatten, die dann insgesamt Bestandteil
der Parkbremseinrichtung sind.
[0013] Die Bremssteuerung ist ausgebildet, um die Erfüllung bestimmter Bedingungen zu überprüfen
bzw. anhand von vordefinierten Kriterien festzustellen, ob eine automatische Aktivierung
der Parkbremseinrichtung veranlasst ist. Wenn eine der Bedingungen erfüllt ist und
die entsprechenden Kriterien vorliegen, kann die Bremssteuerung automatisch die Parkbremseinrichtung
aktivieren und dadurch ein unerwünschtes Wegrollen des Arbeitsfahrzeugs verhindern,
ohne dass der Fahrer selbst aktiv die Parkbremseinrichtung zuschaltet.
[0014] Eine der oben genannten Bedingungen ist es, dass das Fahrpedal über einen vorbestimmten
Inaktivitätszeitraum nicht betätigt wird und eine Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs
unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt. Das bedeutet, dass
der Fahrer bzw. Bediener des Arbeitsfahrzeugs keine Betätigung des Fahrpedals über
den genannten Inaktivitätszeitraum vornimmt, mithin also keine Fahrbewegung des Arbeitsfahrzeugs
wünscht. Teil der Bedingung ist es auch, dass die Fahrgeschwindigkeit unterhalb des
vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt, also verhältnismäßig niedrig ist.
Hier kann zum Beispiel ein Geschwindigkeitsgrenzwert gewählt werden, der einer Schrittgeschwindigkeit
oder weniger entspricht. Wenn also die Bremssteuerung feststellt, dass der Fahrer
das Fahrpedal über einen bestimmten Zeitraum nicht betätigt hat, und gleichzeitig
die Fahrgeschwindigkeit sehr niedrig ist bzw. das Arbeitsfahrzeug stillsteht, aktiviert
die Bremssteuerung automatisch die Parkbremseinrichtung.
[0015] Gemäß einer anderen der oben genannten Bedingungen muss festgestellt werden, dass
ein Fahrtrichtungsschalter in eine Stellung "Neutral" eingelegt ist und dass die Fahrgeschwindigkeit
unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt. In diesem Fall wird
aus der Neutral-Stellung des Fahrtrichtungsschalters geschlossen, dass der Fahrer
derzeit keinen Fahrtwunsch für das Arbeitsfahrzeug hat. Wenn gleichzeitig die Geschwindigkeit
sehr niedrig ist bzw. das Arbeitsfahrzeug steht, gilt die Bedingung als erfüllt, so
dass die Bremssteuerung die Parkbremseinrichtung aktivieren kann.
[0016] Bei einer anderen Bedingung muss festgestellt werden, dass die Fahrgeschwindigkeit
Null ist und sich nachfolgend erhöht, ohne dass das Fahrpedal betätigt wird. Die Bremssteuerung
hat folglich zunächst den Stillstand des Arbeitsfahrzeugs festzustellen und danach
eine Zunahme der Fahrgeschwindigkeit. Wenn dabei das Fahrpedal nicht betätigt wird,
leitet die Bremssteuerung daraus ab, dass kein Wunsch des Fahrers vorliegt, das Arbeitsfahrzeug
in Bewegung zu versetzen. Vielmehr wird angenommen, dass die nachfolgende Geschwindigkeitssteigerung
einem unerwünschten Losrollen des Arbeitsfahrzeugs entspricht. In diesem Fall kann
die Bremssteuerung die Parkbremseinrichtung aktivieren und ein Weiterrollen des Arbeitsfahrzeugs
verhindern.
[0017] Bei einer weiteren Bedingung ist es vorgesehen, dass die Fahrgeschwindigkeit Null
sein soll (Stillstand des Arbeitsfahrzeugs) und eine Betriebsbremse durch den Fahrer
aktiviert ist. Die Aktivierung der Betriebsbremse erfolgt in der Regel durch Betätigen
eines Bremspedals, welches die Betriebsbremse in bekannter Weise beaufschlagt. Die
Bremssteuerung kann somit feststellen, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet
und dass dieser Zustand auch so vom Fahrer gewünscht ist, da er die Betriebsbremse
aktiviert. In diesem Fall aktiviert die Bremssteuerung ihrerseits die Parkbremseinrichtung,
um ein Halten des Arbeitsfahrzeugs sicherzustellen. Der Fahrer kann dann zum Beispiel
den Fuß vom Bremspedal nehmen, ohne dass die Gefahr eines Losrollens des Arbeitsfahrzeugs
besteht. Erst mit weiteren Aktivitäten, zum Beispiel dem Einlegen des Fahrtrichtungsschalters
in die Stellung "Vorwärts" oder "Rückwärts" oder durch Betätigen des Fahrpedals kann
ein Fahrtwunsch des Bedieners erkannt werden, woraufhin die Aktivierung der Parkbremseinrichtung
durch die Bremssteuerung aufgehoben werden kann.
[0018] Bei einer weiteren Bedingung muss die Fahrgeschwindigkeit Null sein, wobei eine Abwesenheit
des Fahrers von einem Fahrersitz feststellbar ist. Hierbei wird unterstellt, dass
ein sicherer Betrieb des Arbeitsfahrzeugs nur dann gewährleistet ist, wenn der Fahrer
auf dem Fahrersitz sitzt und die entsprechenden Bedienelemente gut erreichen kann.
Wenn er jedoch den Fahrersitz verlassen hat, muss ein Losfahren bzw. Losrollen des
Arbeitsfahrzeugs unterbunden werden. Die Bremssteuerung kann dementsprechend die Parkbremseinrichtung
aktivieren.
[0019] Zum Bestimmen, ob das Fahrpedal betätigt oder nicht betätigt ist, kann eine Fahrpedalstellung-Erfassungseinrichtung
vorgesehen sein, zum Erfassen der Stellung des Fahrpedals in einer Ausgangsstellung
und/oder zum Erfassen einer Änderung einer Stellung des Fahrpedals. Die Fahrpedalstellung-Erfassungseinrichtung
kann mit der Bremssteuerung gekoppelt sein, zum Erzeugen eines Fahrpedalsignals, wenn
eine Änderung der Fahrpedalstellung festgestellt wird.
[0020] Auf diese Weise kann der Bremssteuerung die erforderliche Information über den Zustand
des Fahrpedals und insbesondere über eine Betätigung des Fahrpedals zugeführt werden.
Die Bremssteuerung kann somit ausgebildet sein, eine Inaktivität des Fahrpedals über
einen bestimmten Inaktivitätszeitraum festzustellen und dann - gegebenenfalls unter
Berücksichtigung weiterer Kriterien - die Erfüllung der oben genannten Bedingungen
zu überprüfen.
[0021] Es kann eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung zum Messen der Fahrgeschwindigkeit des
Arbeitsfahrzeugs vorgesehen sein. Dabei kann zum Beispiel die Drehzahl eines oder
mehrerer der Räder des Arbeitsfahrzeugs überwacht werden, um daraus Rückschlüsse auf
die Fahrgeschwindigkeit zu ziehen. Ebenso ist es möglich, mit Hilfe einer GPS-Auswertung
bzw. einer Satellitennavigation zu erkennen, ob sich das Arbeitsfahrzeug bewegt. Ebenso
sind weitere Möglichkeiten denkbar, mit deren Hilfe eine Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs
ermittelt werden kann.
[0022] Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann mit der Bremssteuerung gekoppelt sein, zum
Übermitteln eines Geschwindigkeitssignals, wobei die Bremssteuerung ausgebildet sein
kann, zum Bestimmen, ob die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs unterhalb eines
vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt, und/oder ob die Fahrgeschwindigkeit
Null ist, und/oder ob die Fahrgeschwindigkeit zunächst Null ist und sich nachfolgend
erhöht.
[0023] Eine derartige Auswertung der aktuell von der Geschwindigkeitsmesseinrichtung erfassten
Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs erlaubt der Bremssteuerung Rückschlüsse darauf,
ob eine der oben genannten Bedingungen erfüllt ist. Dabei ist es ohne weiteres auch
möglich, dass mehrere der genannten Bedingungen erfüllt sind. Es genügt jedoch, dass
auch nur eine Bedingung erfüllt ist, um eine Aktivierung der Parkbremseinrichtung
herbeizuführen.
[0024] Der Fahrtrichtungsschalter kann vorgesehen sein zum Einstellen von wenigstens drei
Fahrtrichtungen, nämlich "Vorwärts", "Rückwärts" und "Neutral", wobei ein Fahrtrichtungs-Informationssignal
über die eingestellte Fahrtrichtung an die Bremssteuerung übermittelbar sein kann.
[0025] Der Fahrtrichtungsschalter kann somit mit der Bremssteuerung gekoppelt sein, um eine
Information zu übermitteln, wenn der Fahrtrichtungsschalter in der Stellung "Neutral"
steht. Dieses Kriterium ist relevant für eine der oben genannten Bedingungen. Wenn
dann nämlich auch festgestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit unterhalb eines
vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt, kann die Bremssteuerung die Parkbremseinrichtung
aktivieren.
[0026] Wenn hingegen festgestellt wird, dass der Fahrtrichtungsschalter in der Stellung
"Vorwärts" oder "Rückwärts" steht, ist ein Aktivieren der Parkbremseinrichtung nicht
sinnvoll. Die Bremssteuerung kann dazu ausgebildet sein, um die Parkbremseinrichtung
zu lösen, wenn nach einer automatischen Aktivierung der Parkbremseinrichtung durch
die Bremssteuerung eine Änderung der Fahrtrichtung durch den Fahrtrichtungsschalter
in Fahrtrichtung "Vorwärts" oder "Rückwärts" erkannt wird.
[0027] Es kann ein Bremspedal vorgesehen sein, zum Aktivieren der Betriebsbremse durch den
Fahrer. Die Bremssteuerung kann mit dem Bremspedal in geeigneter Weise gekoppelt sein,
um eine Information über eine Betätigung des Bremspedals bzw. eine Aktivierung der
Betriebsbremse zu erhalten und dadurch die entsprechende Bedingung auszuwerten. Zu
diesem Zweck kann an dem Bremspedal oder an geeigneter Stelle in der Wirkverbindung
zwischen Bremspedal und Betriebsbremse eine entsprechende Erkennungseinrichtung vorgesehen
sein, zum Beispiel ein Sensor, der eine Bewegung des Bremspedals oder eine Kraftausübung
feststellt.
[0028] Es kann ein Fahrersitz vorgesehen sein, mit einer Sitzkontakteinrichtung zum Erkennen
einer Abwesenheit des Fahrers von dem Fahrersitz. Der Sitzkontaktschalter öffnet und
schließt, je nachdem, ob ein Fahrer auf dem Fahrersitz Platz genommen hat oder nicht.
Wenn der Sitzkontaktschalter geöffnet ist, wird dies als Hinweis darauf genommen,
dass der Fahrer nicht auf dem Fahrersitz sitzt, so dass auf diese Weise eine Abwesenheit
des Fahrers von dem Fahrersitz feststellbar ist.
[0029] Durch Kopplung der Sitzkontakteinrichtung mit der Bremssteuerung ist es möglich,
eine entsprechende Information an die Bremssteuerung zu übermitteln, so dass die Bremssteuerung
die entsprechende Bedingung bezüglich der Abwesenheit des Fahrers vom Fahrersitz überprüfen
kann. Wenn der Fahrer nicht auf dem Fahrersitz sitzt, ist es zweckmäßig, die Parkbremse
durch die Bremssteuerung automatisch zu aktivieren.
[0030] Es kann eine Parkbrems-Betätigungseinrichtung für den Fahrer des Arbeitsfahrzeugs
vorgesehen sein, zum Aktivieren und Lösen der Parkbremseinrichtung durch eine Betätigungshandlung
des Fahrers. Der Fahrer hat damit die Möglichkeit, unabhängig von der automatischen
Wirkung der Bremssteuerung auch eigenständig die Parkbremseinrichtung zu aktivieren
(festzustellen) oder zu lösen. Der Fahrer kann auf diese Weise jederzeit die Wirkung
der Bremssteuerung überstimmen. Die automatische Aktivierung der Bremse bleibt in
diesem Fall solange deaktiviert, bis das Fahrzeug erneut zum Stillstand kommt.
[0031] Sinnvollerweise kann die Bremssteuerung eine Information erhalten, wenn der Fahrer
die Parkbremseinrichtung bereits eigenständig aktiviert oder gelöst hat.
[0032] Insbesondere kann die Bremssteuerung ausgebildet sein, um eine durch den Fahrer mit
Hilfe der Parkbrems-Betätigungseinrichtung aktivierte Parkbremseinrichtung nicht automatisch
durch die Bremssteuerung zu lösen. Die Bremssteuerung sollte daher derart ausgebildet
sein, dass sie nur eine von ihr selbst gesetzte Aktivierung der Parkbremse rückgängig
machen kann, nicht aber eine Aktivierung der Parkbremse, die der Fahrer vorgenommen
hat.
[0033] Bei einer Variante kann die Bremssteuerung jedoch immer dann die Parkbremse lösen,
wenn ein Fahrwunsch des Fahrers klar erkennbar ist, also er zum Beispiel den Fahrtrichtungsschalter
in Fahrtrichtung "Vorwärts" oder "Rückwärts" gestellt hat und das Fahrpedal betätigt.
[0034] Es wird ein Verfahren zum automatischen Aktivieren einer Parkbremseinrichtung in
einem Arbeitsfahrzeug angegeben, mit den Schritten:
- Überwachen von Bedingungen aufgrund von Zuständen des Arbeitsfahrzeugs und automatisches
Aktivieren der Parkbremseinrichtung, wenn wenigstens eines der folgenden Bedingungen
erfüllt ist:
+ ein Fahrpedal wird über einen vorbestimmten Inaktivitätszeitraum nicht betätigt
und eine Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs liegt unterhalb eines vorgegebenen
Geschwindigkeitsgrenzwertes;
+ ein Fahrtrichtungsschalter ist in eine Stellung "neutral" eingelegt und die Fahrgeschwindigkeit
liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes;
+ die Fahrgeschwindigkeit ist Null und erhöht sich nachfolgend, ohne dass das Fahrpedal
betätigt wird;
+ die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Betriebsbremse ist durch einen Fahrer
aktiviert;
+ die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Abwesenheit des Fahrers von einem Fahrersitz
ist feststellbar.
[0035] Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden nachfolgend anhand eines Beispiels
unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung eines Arbeitsfahrzeugs mit einem Bremssystem;
- Fig. 2
- einen schematischen Aufbau einer Parkbremseinrichtung.
[0036] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den für das hier in Rede stehende Bremssystem
relevanten Teil eines Arbeitsfahrzeugs.
[0037] Es ist ein Motor 1 vorgesehen, dessen Drehzahl durch den Bediener über ein Fahrpedal
2 in an sich bekannter Weise verändert werden kann. Anstelle des Fahrpedals 2 könnte
auch eine andere Bedieneinrichtung vorgesehen sein, über die der Bediener die Motordrehzahl
verändern kann. Der Motor 1 treibt über ein Getriebe 3 einen Fahrantrieb 4 an. Die
Verbindung zwischen Motor 1, Getriebe 3 und Fahrantrieb 4 ist in Fig. 1 nur rudimentär
dargestellt. Der Motor 1 kann als Dieselmotor ausgeführt werden, der über das Getriebe
3 eine oder zwei Achsen (zum Beispiel Vorderachse und Hinterachse) des Fahrantriebs
4 antreibt. Ebenso kann das Getriebe 3 auch als Hydraulikantrieb (hydrostatischer
Antrieb) ausgeführt werden, bei dem der Motor 1 einen Hydraulikkreislauf mit Hilfe
einer Hydraulikpumpe betreibt, während die einzelnen Räder mit Hilfe von Hydromotoren
angetrieben werden. Alternativ kann auch ein einzelner Hydromotor genutzt werden,
der z.B. am Differential einer Achse positioniert ist und/oder dessen Drehmoment mit
einer oder mehreren Gelenkwellen übertragen wird.
[0038] Der Bediener kann mit Hilfe eines Fahrtrichtungsschalters 5 das Getriebe 3 schalten
und insbesondere die Fahrtrichtungen "Vorwärts", "Rückwärts" und "Neutral" wählen.
[0039] Die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs kann in bekannter Weise durch eine Betriebsbremse
6 verringert werden, die der Fahrer mit Hilfe eines Bremspedals 7 betätigen kann.
Die Betriebsbremse 6 weist insbesondere Bremskomponenten auf, die zum Beispiel an
den einzelnen (nicht dargestellten) Rädern des Arbeitsfahrzeugs oder an einer oder
mehreren Achsen des Arbeitsfahrzeugs vorgesehen sind. Üblicherweise handelt es sich
dabei um Reibungsbremsen, die in entsprechender Zahl an dem Arbeitsfahrzeug vorgesehen
sind.
[0040] Weiterhin ist eine Parkbremseinrichtung 8 vorgesehen, die üblicherweise als Hand-
oder Feststellbremse dient. Der Aufbau der Parkbremseinrichtung 8 wird später noch
in Verbindung mit Fig. 2 näher erläutert.
[0041] Die Parkbremseinrichtung 8 kann insbesondere durch den Bediener mit Hilfe eines als
Parkbrems-Betätigungseinrichtung dienenden Parkbremsschalters 9 aktiviert werden.
Die Parkbrems-Betätigungseinrichtung kann auch als Parkbremshebel, -taster o.ä. ausgeführt
sein.
[0042] Ein wesentliches Element des Bremssystems ist eine als Parkbremssteuerung ausgeführte
Bremssteuerung 10. Die Bremssteuerung 10 dient dazu, bestimmte Kriterien bzw. Betriebszustände
des Arbeitsfahrzeugs auszuwerten und zu überprüfen, ob vorgegebene Bedingungen erfüllt
sind. Wenn wenigstens eine der vordefinierten Bedingungen erfüllt ist, kann die Bremssteuerung
10 die Parkbremseinrichtung 8 automatisch aktivieren und damit ein unerwünschtes Wegrollen
des Arbeitsfahrzeugs verhindern.
[0043] Für die Auswertung der genannten Kriterien bzw. Arbeitszustände und nachfolgend Auswertung
der vorgegebenen Bedingungen werden der Bremssteuerung 10 entsprechende Informationen
zugeführt. Die Bremssteuerung kann auch übergreifend definiert sein und sich ihrerseits
die jeweils nötigen Informationen über Fahrpedalstellung, Fahrgeschwindigkeit etc.
ermitteln, wenn sie mit jeweiligen Aufnehmern bzw. Sensoren gekoppelt ist.
[0044] So kann die Bremssteuerung 10 ein Fahrpedalsignal 11 von dem mit einer Fahrpedalstellung-Erfassungseinrichtung
ausgestatteten Fahrpedal 2 erhalten, zum Erfassen der Stellung des Fahrpedals 2 in
einer Ausgangsstellung (Leerlaufstellung) und/oder zum Erfassen einer Änderung einer
Stellung des Fahrpedals 2. Die Bremssteuerung 11 kann mit dem Fahrpedal 2 derart gekoppelt
sein, dass sie selbst die entsprechende Information aus dem Fahrpedal 2 ausliest.
Ziel ist es dabei, eine Information darüber zu erhalten, ob das Fahrpedal 2 vom Bediener/Fahrer
betätigt wird oder nicht.
[0045] Weiterhin kann eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung 12 vorgesehen sein, zum Erfassen
der Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs. Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung
12 übergibt die Information über die Fahrgeschwindigkeit in Form eines Geschwindigkeitssignals
13 an die Bremssteuerung 10.
[0046] Die Bremssteuerung 10 ist damit insbesondere in der Lage festzustellen, ob die Fahrgeschwindigkeit
Null ist (Stillstand des Arbeitsfahrzeugs) oder ob sie unterhalb eines vorgegebenen
Geschwindigkeitsgrenzwertes liegt.
[0047] Weiterhin kann der Bremssteuerung 10 ein Fahrtrichtungs-Informationssignal 14 vom
Fahrtrichtungsschalter 5 übermittelt werden. Das Fahrtrichtungs-Informationssignal
14 liefert die Information, ob am Fahrtrichtungsschalter 5 die Fahrtrichtung "Vorwärts",
"Rückwärts" oder "Neutral" eingestellt ist, wobei letztere für die gegebenenfalls
erwünschte automatische Aktivierung der Parkbremseinrichtung 8 durch die Bremssteuerung
10 von besonderer Bedeutung ist.
[0048] Auch von dem Bremspedal 7 bzw. von der Betriebsbremse 6 kann ein Betriebsbremsen-Informationssignal
15 an die Bremssteuerung übergeben werden. Damit erhält die Bremssteuerung 10 die
Information, ob der Fahrer die Betriebsbremse aktiviert hat oder nicht.
[0049] Weiterhin kann an einem üblicherweise bei einem Arbeitsfahrzeug vorgesehenen Fahrersitz
16 eine Sitzkontakteinrichtung 17 vorgesehen sein, zum Erkennen einer Anwesenheit
oder Abwesenheit des Fahrers am Fahrersitz 16. Wenn der Fahrer nicht auf dem Fahrersitz
16 sitzt, kann zum Beispiel die Sitzkontakteinrichtung 17 öffnen und ein entsprechendes
Sitzkontaktsignal 18 an die Bremssteuerung 10 liefern.
[0050] Die Bremssteuerung 10 ist dazu ausgebildet, die Parkbremseinrichtung 8 automatisch
zu aktivieren, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- Das Fahrpedal 2 wird über einen vorbestimmten Inaktivitätszeitraum nicht betätigt
und eine durch die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 12 bestimmte Fahrgeschwindigkeit
des Arbeitsfahrzeugs liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes.
- Der Fahrtrichtungsschalter 5 ist in die Stellung "Neutral" eingelegt und die durch
die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 12 erfasste Fahrgeschwindigkeit liegt unterhalb
eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes.
- Die von der Geschwindigkeitsmesseinrichtung 12 gemessene Fahrgeschwindigkeit ist Null
(Stillstand des Fahrzeugs) und erhöht sich nachfolgend, ohne dass das Fahrpedal 2
betätigt wird (Fahrzeug rollt los).
- Die Fahrgeschwindigkeit ist Null und die Betriebsbremse 6 wird durch den Fahrer über
das Bremspedal 7 aktiviert.
- Die Fahrgeschwindigkeit ist Null und es ist eine Abwesenheit des Fahrers von seinem
Fahrersitz 16 mit Hilfe der Sitzkontakteinrichtung 17 feststellbar.
[0051] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines Teils der Parkbremseinrichtung
8.
[0052] Insbesondere zeigt Fig. 2 beispielhaft eine Vorderachse 20 des Arbeitsfahrzeugs.
Die Antriebsleistung des Motors 1 wird über eine Antriebswelle 21 und ein Achsgetriebe
22 auf entsprechend drehbar gelagerte Naben 23 verteilt, auf denen entsprechende,
nicht-dargestellte Räder befestigt werden können. Das Achsgetriebe 22 ist als Differentialgetriebe
ausgebildet, um die beiden Räder der Vorderachse 20 voneinander zu entkoppeln.
[0053] Analog zu der in Fig. 2 dargestellten Vorderachse 20 kann auch eine in der Figur
nicht dargestellte Hinterachse aufgebaut sein. Diese kann frei drehbar oder - wie
die Vorderachse - angetrieben sein. Ebenso kann sie mit einer geeigneten Bremseinrichtung
(Betriebsbremse und/oder Parkbremse) ausgestattet sein.
[0054] Zum Bremsen der Vorderachse 20 ist für jede Nabe 23 eine Bremseinrichtung 24 vorgesehen.
Die Bremseinrichtungen 24 können als Betriebsbremsen genutzt werden, wobei ihnen dazu
über Leitungen 25 ein entsprechender Bremsdruck zur Verfügung gestellt wird. Die Funktion
der Betriebsbremse ist jedoch an dieser Stelle nicht von Interesse, so dass deren
Darstellung nicht weiter vertieft wird.
[0055] Vielmehr befasst sich die Darstellung in Fig. 2 mit der Funktion der Parkbremseinrichtung
8, bei der unter Bremsdruck stehende Bremsflüssigkeit über Bremsleitungen 26 zu den
in diesem Fall als Teil der Parkbremseinrichtung 8 dienenden Bremseinrichtungen 24
geführt wird.
[0056] Die Bremsleitungen 26 sind Teil eines Feststell-Bremskreises 27 zum Betätigen der
Parkbremseinrichtung 8. Der Feststell-Bremskreis 27 weist eine als Feststell-Bedieneinrichtung
dienende Schalteinrichtung 28 auf. Die Schalteinrichtung 28 weist in dem in Fig. 2
gezeigten Beispiel ein elektrisch betätigtes 2/3-Wegeventil auf, das federrückgestellt
ist. Die Schalteinrichtung 28 kann weiterhin einen elektrischen Taster oder Schalter
oder auch einen hydraulischen oder mechanischen Hebel oder Schalter aufweisen, um
einem Bediener zu ermöglichen, die Parkbremse zu betätigen. Die Schalteinrichtung
28 ist somit Teil einer Parkbrems-Betätigungseinrichtung.
[0057] Ebenso kann die Schalteinrichtung 28 durch die Bremssteuerung 10 automatisch angesteuert
werden, um die oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten Funktionen hinsichtlich
einer automatischen Aktivierung der Parkbremseinrichtung 8 zu ermöglichen.
[0058] Die Schalteinrichtung 28 ermöglicht es, Druck von einer zu dem Fahrzeug gehörenden
Hydraulik-Druckversorgung 29 zu der nachfolgend noch erläuterten Parkbremse zu führen
oder den Druck in der Bremsflüssigkeit zu einem Tank 30 abzuführen.
[0059] Zu dem Feststell-Bremskreis 27 gehört jeweils eine Federspeicherbremse 31, die der
entsprechenden Bremseinrichtung 24 und damit Radnabe 23 zugeordnet ist. Die Federspeicherbremse
31 weist einen in der Figur nicht erkennbaren Kolben auf, der federbeaufschlagt gegen
ein Lamellenpaket gedrückt wird. Nur bei Druckbeaufschlagung über den Feststell-Bremskreis
27 und entsprechend anliegender Druckversorgung 29 wird der Kolben in der Federspeicherbremse
31 von dem Lamellenpaket abgehoben und gibt so die Drehung frei. Wenn hingegen kein
Druck über den Feststell-Bremskreis 27 anliegt, ist die Federspeicher-Bremse 31 aufgrund
der Federvorspannung geschlossen und die Parkbremseinrichtung 8 blockiert ein Drehen
der Vorderachse 20.
[0060] In der Zuführung zu den Bremsleitungen 26 ist eine Drosselstelle vorgesehen, die
im gezeigten Ausführungsbeispiel als Drosselrückschlagventil 32 ausgebildet ist.
[0061] Das Drosselrückschlagventil 32 verhindert aufgrund seiner Drosselwirkung einen zu
schnellen Druckabfall in dem Feststell-Bremskreis 27 bei Unterbrechen der Druckversorgung
29 bzw. Öffnen der Bremsleitung zum Tank 30. Dadurch ist es möglich, den Bremsvorgang
nicht schlagartig sondern etwas verzögert durchzuführen, um ein plötzliches Bremsen
des Fahrzeugs zu vermeiden und in allen Betriebszuständen die Standsicherheit zu gewährleisten.
Dies kann insbesondere dann komfortabel sein, wenn das Fahrzeug sich noch langsam
bewegt, während der Fahrer bereits die Parkbremse bzw. Feststellbremse aktiviert hat.
[0062] In umgekehrter Strömungsrichtung wird bei dem Drosselrückschlagventil 32 das Rückschlagventil
geöffnet, so dass bei einer Freigabe der Bremse die Bremsen (Federspeicherbremsen
31) ohne Verzögerung mit Bremsdruck beaufschlagt und damit freigegeben werden können.
[0063] Alternativ kann die Drosselstelle auch mittels eines anderen geeigneten Mittels gebildet
sein, beispielsweise mittels eines Stromregelventils.
1. Arbeitsfahrzeug mit einem Bremssystem, mit
- einem Motor (1), dessen Drehzahl über ein Fahrpedal (2) veränderbar ist;
- einer Parkbremseinrichtung (8); und mit
- einer Bremssteuerung (10) zum Betätigen der Parkbremseinrichtung (8);
wobei die Bremssteuerung (10) ausgebildet ist zum automatischen Aktivieren der Parkbremseinrichtung
(8), wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- das Fahrpedal (2) wird über einen vorbestimmten Inaktivitätszeitraum nicht betätigt
und eine Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs liegt unterhalb eines vorgegebenen
Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- ein Fahrtrichtungsschalter (5) ist in eine Stellung "Neutral" eingelegt und die
Fahrgeschwindigkeit liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und erhöht sich nachfolgend, ohne dass das Fahrpedal
(2) betätigt wird;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Betriebsbremse (6) ist durch einen Fahrer
aktiviert;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und es ist eine Abwesenheit des Fahrers von einem
Fahrersitz (16) feststellbar.
2. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei
- zum Bestimmen, ob das Fahrpedal (2) betätigt oder nicht betätigt ist, eine Fahrpedalstellung-Erfassungseinrichtung
vorgesehen ist, zum Erfassen der Stellung des Fahrpedals (2) in einer Ausgangsstellung
und/oder zum Erfassen einer Änderung einer Stellung des Fahrpedals (2); und wobei
- die Fahrpedalstellung-Erfassungseinrichtung mit der Bremssteuerung (10) gekoppelt
ist, zum Erzeugen eines Fahrpedalsignals (11), wenn eine Änderung der Fahrpedalstellung
festgestellt wird.
3. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung
(12) zum Messen der Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs vorgesehen ist.
4. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
- die Geschwindigkeitsmesseinrichtung (12) mit der Bremssteuerung (10) gekoppelt ist,
zum Übermitteln eines Geschwindigkeitssignals (13); und wobei
- die Bremssteuerung (10) ausgebildet ist zum Bestimmen,
+ ob die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes
liegt; und/oder
+ ob die Fahrgeschwindigkeit Null ist; und/oder
+ ob die Fahrgeschwindigkeit zunächst Null ist und sich nachfolgend erhöht.
5. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
- der Fahrtrichtungsschalter (5) vorgesehen ist zum Einstellen von wenigstens drei
Fahrtrichtungen "Vorwärts", "Rückwärts" und "Neutral";
- ein Fahrtrichtungs-Informationssignal (14) über die eingestellte Fahrtrichtung an
die Bremssteuerung (10) übermittelbar ist.
6. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bremssteuerung (10)
ausgebildet ist, um die Parkbremseinrichtung (8) zu lösen, wenn nach einer automatischen
Aktivierung der Parkbremseinrichtung (8) durch die Bremssteuerung (10) eine Änderung
der Fahrtrichtung durch den Fahrtrichtungsschalter (5) in Fahrtrichtung "Vorwärts"
oder "Rückwärts" erkannt wird.
7. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Bremspedal (7) vorgesehen
ist, zum Aktivieren der Betriebsbremse (6) durch den Fahrer.
8. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Fahrersitz vorgesehen
ist, mit einer Sitzkontakteinrichtung zum Erkennen einer Abwesenheit des Fahrers von
dem Fahrersitz.
9. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Parkbrems-Betätigungseinrichtung
(9) für den Fahrer des Arbeitsfahrzeugs vorgesehen ist, zum Aktivieren und Lösen der
Parkbremseinrichtung (8) durch eine Betätigungshandlung des Fahrers.
10. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bremssteuerung (10)
ausgebildet ist, um eine durch den Fahrer mithilfe der Parkbrems-Betätigungseinrichtung
(9) aktivierte Parkbremseinrichtung (8) nicht automatisch durch die Bremssteuerung
(10) zu lösen.
11. Verfahren zum automatischen Aktivieren einer Parkbremseinrichtung (8) in einem Arbeitsfahrzeug,
mit den Schritten:
- Überwachen von Bedingungen aufgrund von Zuständen des Arbeitsfahrzeugs und automatisches
Aktivieren der Parkbremseinrichtung (8), wenn wenigstens eines der folgenden Bedingungen
erfüllt ist:
- ein Fahrpedal (2) wird über einen vorbestimmten Inaktivitätszeitraum nicht betätigt
und eine Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs liegt unterhalb eines vorgegebenen
Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- ein Fahrtrichtungsschalter (5) ist in eine Stellung "Neutral" eingelegt und die
Fahrgeschwindigkeit liegt unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwertes;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und erhöht sich nachfolgend, ohne dass das Fahrpedal
(2) betätigt wird;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Betriebsbremse (6) ist durch einen Fahrer
aktiviert;
- die Fahrgeschwindigkeit ist Null und eine Abwesenheit des Fahrers von einem Fahrersitz
(16) ist feststellbar.